بررسی علم تغذیه در بنیاد فرهنگ تغذیه

خانه / بررسی علم تغذیه در بنیاد فرهنگ تغذیه

بررسی علم تغذیه در بنیاد فرهنگ تغذیه

مفهوم یک نیاز مغذی

علم تغذیه در سالهای اولیه قرن بیستم با اعتراف انقلابی در آن زمان به دنیا آمد که نبود چیزی می تواند بیماری ایجاد کند.  هنگامی که کمبود تغذیه به عنوان علت بیماری پذیرفته شد  ، مفهوم نیاز متمرکز بر میزان مصرف مورد نیاز برای جلوگیری از بیماری نیزمورد بررسی قرار گرفت  در حالی که علم تغذیه از زمان آغازین خود پیشرفت کرده است ، به ویژه در درک دقیق آنچه که مواد مغذی مختلف در بدن انجام می دهند ، تعاریف غالب هنوز هم اغلب به توانایی اوایل قرن ۲۰ برای شناخت و توصیف بیماری مربوط می شود. نارضایتی روزافزونی از این رویکرد بیماری محور وجود دارد ، اما مشکل اصلی رویکرد سنتی به یک الزام این نیست که منفی باشد (یعنی بیماری محور باشد) زیرا تعریف اولیه آن از بیماری است. این مرکز بر روی اختلالی است که به سرعت توسعه می یابند و دارای بیان بالینی متمایزی هستند که با ابزارهای ۷۰+ سال قبل قابل تشخیص است. با این حال ، کمبودی که ۱۰ سال طول می کشد تا ایجاد شود یا وجود آن آشکار شود ، کمبودی کمتر از کمبودی نیست که در ۱۰ روز ایجاد می شود.۴

به عنوان مثال ، کمبود ویتامین K ، یک اختلال خونریزی ایجاد می کند ، و این بیماری تعیین کننده مرتبط با این ماده مغذی است. آیا عدم وجود خونریزی به معنای کافی بودن مواد مغذی ویتامین K است؟ ما اکنون تشخیص داده ایم که ویتامین K علاوه بر فاکتورهای لخته شدن برای گاما-کربوکسیلاسیون تعداد زیادی پروتئین نیز لازم است.، سه نفر از آنها در ماتریکس استخوان درگیر هستند (به بخش “ویتامین K” نگاه کنید). ما همچنین تشخیص می دهیم که گاما-کربوکسیلاسیون این پروتئین ها حتی وقتی عوامل لخته شدن به طور معمول کربوکسیله می شوند ، می توانند بسیار ناقص باشند و مکمل فیزیولوژیکی ویتامین K این نقص را به طور کامل ترمیم می کند. مشخص نیست که آیا این زیرکاربوکسیلاسیون خود را به عنوان بیماری بیان می کند یا خیر ، اما جهل ما در این زمینه تضمین نمی کند که عدم وجود اختلال لخته شدن به معنای کافی بودن ویتامین K باشد.

در ادامه این فصل ، یک نیاز به عنوان مقدار مصرفی بیان می شود که بیان کامل عملکردهای شناخته شده ماده مغذی را تضمین می کند و فرض بر این است که هرگونه انحراف قابل توجه از بیان کامل فیزیولوژیکی تا زمانی که اثبات نشود مضر است

کاربرد سیستم زیست شناسی در علوم تغذیه

علوم تغذیه ایبا پاسخ ارگانیسم به رژیم غذایی سروکار دارد. این شامل مطالعات نه تنها در مورد مواد مغذی خود بلکه در مورد فعل و انفعالات مولکولی ، مسیرهای متابولیکی و سیگنالینگ ، فیزیولوژی ، آسیب شناسی و سم شناسی است. مانند سایر رشته ها ، مشخص شد که استفاده از مفهوم سیستم و مدل سازی برای آشکار کردن و درک روابط متقابل پیچیده بین رژیم غذایی و نتیجه آن بر ارگانیسم و ​​همچنین انجام مطالعات کمی یا کمی از ضروریات است. یک چالش عمده این است که یک مدل در مورد تغذیه باید به درک رابطه بین تغذیه و سلامتی کمک کند ، اما این رابطه در سازمان های مختلف (به عنوان مثال ، فعل و انفعالات بیوشیمیایی و سلولی و مسیرهای متابولیکی) و زمانی (به عنوان مثال ، از پاسخ فوری به مصرف یک ماده مغذی خاص تا پاسخ پس از مصرف مزمن کمبود در رژیم غذایی) سطح. حتی اگر سطح پیچیدگی بسیار زیاد است و در حال حاضر هیچ مدل ریاضی واحدی نمی تواند تمام اطلاعات موجود را با هم ادغام كرده و دانش كامل را تولید كند ، می توان مدلهای محاسباتی مناسب مبتنی بر مفهوم بیمار مجازی ، همراه با فنوتیپ دقیق و توسعه نشانگرهای زیستی تولید شده از روشهای -omics. سپس ، تمام این داده ها باید در چندین سطح سازمانی و بازه های زمانی ادغام شوند. امکان توسعه مدلهای محاسباتی مناسب بر اساس استفاده از مفهوم بیمار مجازی ، همراه با فنوتیپ دقیق و توسعه نشانگرهای زیستی تولید شده از روشهای -omics وجود دارد. سپس ، همه این داده ها باید در چندین سطح سازمانی و بازه های زمانی ادغام شوند. امکان توسعه مدلهای محاسباتی مناسب بر اساس استفاده از مفهوم بیمار مجازی ، همراه با فنوتیپ دقیق و توسعه نشانگرهای زیستی تولید شده از روشهای -omics وجود دارد. سپس ، تمام این داده ها باید در چندین سطح سازمانی و بازه های زمانی ادغام شوند.

کاربرد پروتئومیکس در رویکرد سیستمی به علوم تغذیه و سلامت انسان برای بررسی روابط بین پروتئومیک عضلانی و چاقی و دیابت نوع ۲ (T2D) (توسط ۱DGE و LC-MS / MS) ، پروتئومیکس ادرار در دیابت نوع ۱ استفاده شده است. در مقابل T2D (توسط CE ، LC-MS / MS) ، پروتئومیكس پلاسما پس از مصرف مكمل اسید فولیك (۲DGE و LC-MS / MS) ، پروتئومیكس پلاسما در T2D ، پروتئومیكس سرم بعد از مصرف روغن ماهی ، پروتئومیك سلولهای چربی پس از محدودیت انرژی و خون محیطی پاسخ پروتئومی سلول تک هسته ای پس از بذر کتان و بعد از مکمل های سویا-ایزوفلاون (توسط ۲DGE و MALDI-MS) – سایپرز ، باشگاه دانش

هر مطالعه تغذیه ای مبتنی بر سیستم باید ابتدا سیستم مورد مطالعه را تعریف کند (سلول ، بافت ، اندام و فرد) و سپس مشخص کند که چه اطلاعاتی باید از سیستم به دست آید (پروتئومیکس ، رفتار ، آرایش ژنتیکی و سطح کلسترول) و تعاملات بین جز component (به عنوان مثال ، چگونگی تأثیر محتوای چربی در رژیم غذایی بر میزان کلسترول در فردی با ژنوتیپ X و پروتئوم Y در بافت Z). سپس ، باید مدلی برای سیستم ساخته شود تا بتواند تعاملات بین داده های مختلف را توضیح دهد و به آنها کمک کند. سرانجام ، مدل باید با داده های بیشتر بهبود یابد و در نهایت اعتبار سنجی شود.

نیازی به گفتن نیست ، ما هنوز از داشتن یک مدل کامل که تمام اجزا و فعل و انفعالات مربوط به تغذیه و سلامتی انسان را در خود داشته باشد و همچنین باید تفاوت های فردی را نیز در نظر بگیریم ، یعنی در نظر گرفتن تعاملات بیان ژن و مواد مغذی ، بسیار دور است. اما ، سرانجام ، ما به آنجا خواهیم رسید.

علوم تغذیه با شناسایی مصرف بهینه مواد مغذی به طور گسترده در جمعیت ، تأثیر عمده ای بر سلامت عمومی داشته است. چنین پیشرفتهایی منطق فعالیتهای غذایی سالم را ایجاد کرده است ، که می تواند برای آن دسته از مصرف کنندگانی که طبق توصیه های داده شده عمل می کنند ، فواید قابل توجهی در سلامتی ایجاد کند. با این حال ، اکنون مشهود است که توصیه های غذایی کلی لزوماً برای همه بهینه نیست. در حقیقت ، مدتهاست که تفاوت در توانایی هضم شناخته شده است. به عنوان مثال ، به طور گسترده ای شناخته شده است که مردم از نژاد اروپای شمالی به دلیل جهش (۹۰۰۰ سال پیش اتفاق افتاده است) که منجر به ماندگاری لاکتاز روده ، آنزیمی که قند شیر ، لاکتوز را هیدرولیز می کند ، منجر به شیر خوردن در بزرگسالی می شود . در مقابل ، در بیشتر مردم جنوب شرقی آسیامنشا ، فعالیت لاکتاز پس از از شیر گرفتن کاهش می یابد ، که پیامدهای گوارشی نامطلوبی دارد. به همین ترتیب ، اگرچه افرادی که فاقد آنزیم کبدی فنیل آلانین هیدروکسیلاز هستند قادر به متابولیسم اسید آمینه فنیل آلانین نیستند ، تجمع آن می تواند منجر به آسیب مغزی شود ، از ۱۰۰ سال پیش شناخته شده است که با مصرف رژیم های غذایی حاوی مقادیر کم فنیل آلانین می توان از این امر جلوگیری کرد. . با این حال ، بینش حاصل از مشاهدات جدا شده از اختلالات یکنواخت اخیراً با ظهور مواد مغذی تغذیه ای تغییر شکل یافته است ، که باعث پرتاب نور علل بسیاری از بیماری های پیچیده (مانند سرطان ها) می شود که در آنها چندین سبک زندگی و عوامل ژنتیکی وجود دارد. منجر به ناهمگنی قابل توجهی در دوره ها و عوارض بیماری ها می شود.

رشته تغذیه شناسی در پی اطلاعات اساسی ارائه شده توسط پروژه ژنوم انسانی که تقریباً ۲۵۰۰۰ ژن را در ژنوم کامل شناسایی و مستقر کرده است ، پدید آمده است. Nutrigenomics همچنین شامل بینش های مربوط به زمینه های تحقیق مرتبط مانند رونوشت شناسی ، مطالعه رونویسی (یعنی مجموعه کاملی از رونوشت های RNA است که توسط ژنوم در هر زمان تولید می شود). پروتئومیکس ، مطالعه گسترده پروتئین ها ، به ویژه از نظر ساختار و عملکرد آنها ؛ و متابولومیک ، مطالعه سیستماتیک پروفایل های متابولیت مولکول کوچک سلول های خاص. اپی ژنتیک (به واژه نامه مراجعه کنید) ) نیز نقش مهمی دارد. تغییرات اپی ژنتیکی راهی فراهم می کند تا ژنوم با تنظیم بیان ژن در پاسخ ، به عنوان مثال ، در معرض قرار گرفتن در رژیم غذایی و تغییر فنوتیپ های سلولی که با پیری یا بیماری مزمن مرتبط هستند ، از تجربه یاد بگیرد. اپی ژنومیک مطالعه اصلاح اپی ژنتیک در سطحی بسیار بزرگتر از یک ژن است.

از این رو ، تغذیه شناسی می تواند کمک مهمی به مطالعه تغذیه انسان در سطوح مختلف مانند بارداری و یا، به عنوان مثال ، با تعیین محدودیت های پایین و پایین مصرف مواد مغذی ضروری و با شناسایی ژن های اصلی درگیر در پاسخ به رژیم غذایی و ارائه بینش در مورد ژن هایی که چند شکل گیری دارند. ممکن است مهم باشد در مقابل ، ژنتیک غذایی (به واژه نامه مراجعه کنید ) تغییرات ژنتیکی فردی را در نظر می گیرد. به عنوان مثال ، یک تنوع ممکن است در سطح چند شکلی تک نوکلئوتیدی باشد (SNP ها ، به عنوان مثال ، تغییرات در یک جفت باز واحد) و نه در سطح ژن. SNP ها بیشترین تغییرات ۰٫۱٪ بین توالی DNA را به خود اختصاص می دهند از هر دو شخص ، و آنها تا حد زیادی مسئول روشهای بسیار مختلفی هستند که مردم به محرکهای محیطی (از جمله رژیم غذایی) پاسخ می دهند.

یک مفهوم مفید عبارت از “حافظه متابولیکی” است که به روشی اشاره دارد که در آن عادات غذایی اولیه ، با تأثیر بر بیان ژن ، بر روی صفات متابولیک بعدی در قالب نوعی چاپ یا برنامه ریزی غذایی تأثیر می گذارد. این پاسخ ها برای سلامتی منفی نیستند ، همانطور که از تأثیرات مثبت (مثلاً از نظر عملکرد ورزشی) آرزوهای فنوتیپی مناسب مشهود است.

 

پاسخ دهید

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.